民航气象飑现象的观测及与飑线的区别

2017-10-21 13:11胡业骁
科技风 2017年12期
关键词:积雨云天气现象航空安全

胡业骁

摘要:飑现象按定义可理解为一种突然发生持续时间短暂的强风,飑往往带来多种气象要素的剧烈变化,对飞机的起降等危害较大。准确的对飑现象进行判定对航空安全意义重大,但在实际工作中,观测员往往因对飑现象的认知不足或存在偏差等导致漏、误记飑现象。本文主要从天气学和实际工作角度对飑现象进行了分析,提出了参考观测方法,并根据飑现象的特征对其对航空安全的意义进行了总结。

关键词:民航;飑;观测

对飑现象的判定和记录,在实际气象观测工作中普遍反映容易出现漏记或误记等现象,容易将飑现象与一些天气过程混淆。飑现象是一种对航空安全影响十分重大的重要天气现象,漏记或误记此现象都有可能对航空安全造成重大影响。

1 飑

1.1 定义

《民用航空气象地面观测规范》(AP117TM02R1)中飑定义为:突然发生的持续时间短促的强风。常伴随雷雨出现。出现时常伴有风向突变、气温剧降、气压急升等现象。飑是强对流天气系统附带的一种天气现象,它的产生与强冷锋过境或积雨云强烈发展有关。判定标准为:当观测到的风速急剧增大了至少8米/秒,风速达到8米/秒或以上,且至少维持一分钟时,应所使用简语SQ编报飑(当风速达到大风标准时,纪要栏还应当加记大风现象)。[1]

《民用航空气象地面观测技术手册》(以下简称《手册》)中对飑定义为:突然发生的持续时间短促的强风。常伴随雷雨出现。出现时常伴有风向突变、气温剧降、气压急升等现象。判定标准为:当观测到的风速急剧增大了至少8米/秒,风速达到8米/秒或以上,且至少维持一分钟时,应所使用简语SQ编报飑(当风速达到大风标准时,纪要栏还应当加记大风现象)。 [2]

《中国民航行业标准 民用航空气象第6部分:电码》MH/T 4016.62007(以下簡称《标准》)中5.2.8.19中规定“当观测到的风速急剧增大了至少8米/秒,风速达到8米/秒或以上,且至少维持一分钟时,应所使用简语SQ编报飑” [3]。

1.2 成因

飑现象经常发生于稳定性及其不稳定的大气团中,向上攀升的气流经常产生于这种不稳定的大气团中,并由此演变为具有强对流性质的积雨云(CB),在这种强对流云中云滴通过碰并等相互作用体积不断增加,当增大到一定程度时,不断下沉的云滴通过摩擦等作用力使气团中的上升气流逐渐转变为下沉。当气流不断下沉至地表时就会由下沉转变为向四周扩散,这股气流的的垂直方向位能也就转化为水平方向的地表气流;风向便突然改变,风速也立即增大,阵风风速可达20米/秒以上,这就是飑现象。

因為飑现象是强对流性天气产生时经常附带的天气现象,所以经常在积雨云或者冷锋来临之前出现,以3~9月居多。

1.3 特征

根据文献中对多地历史记录进行样本采样后的统计结果显示,采集样本中飑现象出现时气压升高的极大值为3hPa左右,气温下降的极大值为10 ℃左右,湿度上升的极大值为40%左右,平均风速增加的极大值为13米/秒左右,风向变化的极大值为180°左右。

根据定义及统计结果可知飑现象主要以“突然发生”、“持续时间短促”及“强风”为特征,风向突变、气温剧降、气压急升等亦是飑现象常伴随发生的气象要素变化,但并非决定性要素。

2 飑现象的判定

鉴于观测员对于飑现象和飑线等天气过程的混淆,为了进一步明确如何判定飑现象,我们先对几种天气过程过境时地面测站天气现象的变化情况进行一定的了解。

雷暴单体在经过站点时,在对流强盛的积雨云下方,由于强对流云中下降的雨滴,在云层底部由于冷却作用组成了具有较高比重特征的冷气流,当这些高密度冷空气下降到近地表面不断沉积成为冷性中高压,其中向外溢出空气在水平方向产生了较大的水平气流,因此在地表附近造成风向突然转变,风速突然增加的大风。这种雷暴单体过境时常出现飑现象。单体积雨云的演变历程和组成特点也是其经过站点时出现气压突然升高,温度剧烈下降并且一般伴随闪电、阵性降水、冰雹等天气现象。

锋面是冷气团和暖气团交界区域的一个面,锋面经过站点时经常会附带很多短暂发生的天气现象,并且温度、气压、风向风速等肯定会产生很大的差值。飑线也经常发生在冷锋的前方或暖锋的后方。当积雨云单体凝聚成团时则组成雷暴群,雷暴带(飑线)则为积雨云单体呈带状排列。雷暴群、飑线与单体的区别只存在于形成的程序和组成的方式中,在这些天气系统从站点移过时出现的天气现象却是大同小异。要在经过站点的刹那间判断出是否为飑线是很难的,并且飑线从天气系统的尺度上来讲,一个中尺度的天气系统理论上是不能由一个单独站点的资料来确定的。综上所述,民航地面气象观测中所规定记录为天气现象记录的飑和飑线并不能混为一谈。飑现象只是天气现象,而飑线则是一种中尺度天气系统。有飑线经过站点时经常会出现飑现象,个别站点受到地形等各种复杂因素的影响也有可能不出现飑现象,但是有飑现象出现时却有很多情况都不是飑线经过站点。

根据以上内容,可以推断在锋面和雷暴单体以及飑线经过站点时飑现象的特征都有可能出现。在决定是否记录飑现象时我们的首要根据是风速增加的幅度是否达到了相关规范标准的要求,并且符合飑现象的定义。对于此次飑现象是什么天气过程产生的或者此次飑现象是否与飑线有关,则是在日常观测工作中遇到飑现象时没有办法也没有必要考虑的。

以保障航空安全的角度来看,风速的突增是飑现象最直接的反应,其他包括温、压、湿等飑现象常伴的渐变天气要素均需要一定时间才可以体现,由于飑现象持续时间短促当从这些渐变的要素中判定出飑现象时,飑现象可能已经在本场结束,此时判定飑现象就也失去了对保障航空安全意义上的时效性。

3 小结

根据飑现象的定义,结合飑现象的特征,可知《民用航空气象地面观测规范》(AP117TM02R1)中对飑现象的判定标准是在充分考虑到航空安全的需要和机场气象台的实际情况进行制定的,完全适用于机场气象台观测员对飑现象的判定,其他气象要素的变化及当时的天气形势可在此次天气过程结束后对比飑现象的出现终止时间进行延伸研究而不宜作为机场气象台观测员在飑现象出现时作为判定其存在的依据。

参考文献:

[1]周建华.民用航空气象地面观测技术手册[Z].北京:中国民航总局空中交通管理局,2007

[2]沈太林.飑与飑线[J].干旱气象,1989,(2):33.

[3]于瑞波,尹新燕,安冬亮.飑的判定技巧与莫索湾地区飑的变化趋势分析[J].石河子科技,2009,(5):3637.

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